[发明专利]一种镁/镁合金基体表面的硅烷-氧化铈-水滑石复合涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种镁/镁合金基体表面的硅烷‑氧化铈‑水滑石复合涂层的制备方法，其包括水滑石前驱体的制备、镁合金预处理、水滑石涂层的制备和复合涂层制备四个步骤，其主要化学原料包括无水乙醇、硅烷偶联剂、超纯水和铈盐；其中，铈盐为水溶性盐。其技术路线是，采用水热合成方法先在镁或者镁合金基体表面上沉积上一层水滑石薄膜(化学成分为Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O)；然后，将试样浸泡在硅烷偶联剂与铈盐的混合溶液中，完成复合涂层的制备。本发明具有工艺环保、简单易控；所得复合涂层具有结构致密、附着力强、耐腐蚀性能良好和使用寿命长等技术特点；特别适于海工机械装备的镁合金结构用材的防腐处理。

主权项

1.一种镁/镁合金基体表面的硅烷‑氧化铈‑水滑石复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，水滑石前驱体的制备按摩尔比3:1:8:2的比例，分别称取Mg(NO₃)₂·6H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O、NaOH和Na₂CO₃，备用；将所取Mg(NO₃)₂·6H₂O置于三口烧瓶中，加去离子水溶解，配制成摩尔浓度为0.3M的Mg(NO₃)₂·6H₂O溶液；然后，加入所取Al(NO₃)₃·9H₂O，搅拌溶解，配成混合溶液A，并将混合溶液A置于50‑80℃的水浴中加热，直至三口烧瓶中的混合溶液A温度不再变化；将所取NaOH置于容器中，加去离子水溶解，配制成摩尔浓度为0.8M的NaOH溶液；然后，加入所取Na₂CO₃，搅拌溶解，配制成混合溶液B；采用边剧烈搅拌、边逐滴滴加的方式，将上述混合溶液B全部加入到上述三口烧瓶中，与混合溶液A均匀混合；然后，继续搅拌24‑72小时，再静置陈化24‑72小时，得到乳白色溶胶状的前驱体；第二步，镁合金预处理步骤取镁/镁合金坯材，打磨，以去除其表面氧化层，至坯材表面无明显毛刺后，用有机溶剂洗净，吹干，得到镁/镁合金基材备用；第三步，水滑石涂层的制备将乳白色溶胶状的前驱体移入水热反应釜内，并将镁/镁合金基材埋入乳白色溶胶状的前驱体中，将水热反应釜密封后，置于干燥箱中，在80‑150℃下，保温24‑72小时以使水热反应完全；然后，打开水热反应釜，取出镁/镁合金基材，用去离子水洗净、吹干，得到具有水滑石涂层的镁/镁合金材料；第四步，复合涂层的制备按质量比400‑600:100‑300:1200‑1700:1‑3的比例，分别称取无水乙醇、硅烷偶联剂、超纯水和铈盐，备用；其中，铈盐为水溶性盐；将所取无水乙醇倒入烧杯中，依次加入硅烷偶联剂、超纯水，搅拌0.5‑3小时，配成混合溶液C；上述混合溶液C中，硅烷偶联剂的质量分数为9.09％；然后，加入所取的铈盐，继续搅拌0.5‑3小时，得到混合溶液D；将上述具有水滑石涂层的镁/镁合金材料浸没在混合溶液D液面下，置于烘箱中，在80‑150℃下反应1‑4小时，然后，取出；将镁/镁合金材料再放入烘箱中，在80‑120℃下烘干2‑6小时，即得。